الصرف Drainage

بمداولة الري وتجمع الماء الزائد عن حاجة النبات في باطن الأرض تمتلئ الفراغات البينية ويتكون مستوى الماء الجوفي, الذي يبدأ في الارتفاع والاقتراب من سطح الأرض بزيادة ما يصل اليه من ماء الري الزائد أو الأمطار الغزيرة ويؤدي ذلك الى مشاكل عديدة أهمها تظهر الأملاح على سطح الأرض ونقص الهواء الأرضي الذي يؤدي الى تنشط الميكروبات غير الهوائية والعمليات التي تؤدي الى عكس التأزت وغيرها واضعاف الميكروبات النافعة وزيادة الأمراض الفطرية التي تصيب النبات. أي إن التربة الجيدة والمطلوبة لنظام الزراعة العضوية هي التي تسمح بحركة المياه الزائدة بعيداً عن منطقة الجذور. أي إن التربة الجيدة والمطلوبة لنظام الزراعة العضوية هي التي تسمح بحركة المياه الزائدة بعيداً عن منطقة الجذور.

وقد عرف الإنسان أن الوسيلة الأساسية لتفادي مشكلة ارتفاع مستوى الماء الجوفي وما ينجم عنه من أضرار هو إنشاء شبكة صرف للاحتفاظ بهذا المستوى منخفضاً حتة تنمو الحاصلات أو الاشجار نموا طبيعياً.

وتتلخص أهمية الصرف فيما يلي:

1. تخفيض مستوى الماء الأرضي.
2. يعمل الصرف على تجفيف الأجزاء المبتلة من الأرض لإمكان استعمالها.
3. زيادة تدفئة التربة وبذلك يسمح بالزراعة المبكرة في الأقاليم الشمالية الباردة.
4. يزيد من تهوية الأرض وكمية الأكسجين , ونقص الاكسجين يؤدي الى اختزال الحديد والمنجنيز الى درجة قد تكون سامة لجذور النبات.
5. تقليل من فقد النيتروجين بعملية عكس التأزت Denitrification  ما يزيد من كمية البروتين في النبات.
6. يقلل من الاصابات الفطرية والأمراض الأخرى الفيسولوجية كالتعفن الأسود في الفراولة ومرض خناق الجذور التعفي في بنجر السكر ومرض تعفن جذور الحبوب.
7. يصبح المراعي أكثر انتاجاً وذلك لموت كثير من الطفيليات بالجفاف أي يكون وسطاً صحياً ملائماً للماشية.
8. يتحسن البناء الأرضي بالصرف الجيد, فعملية الجفاف وبالبلل المتعاقبة وزيادة نمو الجذور وزيادة نمو ونشاط الدودة الأرضية والبكتريا المختلفة والنافعة والفطر المفيد كل ذلك يخلق من التربة وسطاً ملائماً ذات بناء مرغوب فيه يحفظ للنبات قدراً مناسباً من الهواء والماء.
9. تنوع المحاصيل المنزرعة في الأراضي الجيدة الصرف أي يمكن زراعة كثير من المحاصيل ذات العائد المربح.
10. يسمح الصرف الجيد للجذور بأن تنتشر وتخترق التربة الى عمق كبير ويؤدي ذلك الى زيادة الكمية الكلية الممتصة من العناصر الغذائية اللازمة وبذلك يزداد المحصول كما أن تعمق الجذور يعمل على تحمل ظروف الجفاف.
11. تزيد نسبة الاستفادة من الأسمدة المضافة في الأراضي الجيدة الصرف.
12. يمنع زيادة الأملاح في أراضي المناطق الجافة نتيجة لارتفاع الماء الأراضي المحمل بالأملاح نتيجة انحساره وتركه الأملاح بسطح التربة كما أنه الوسيلة الوحيدة للتخلص من الأملاح بالغسل في عمليات اصلاح الأراضي الملحية والقلوية.

ويمكن تحديد الأراضي التي تحتاج الى صرف فيما يلي :

1- الأراضي التي يكون منسوب الماء الأرضي بها مرتفعاً أي قريباً من سطحها , مثل معظم الأراضي العضوية المنخفضة المنسوب.

2- عندما يتعذر التخلص من ماء السطح وعدم امكانية النفاذ في باطن التربة بسرعة  كافية وبدرجة تؤدي الى اختناق النبات . كما تحتاج الأراضي المرتفعة المنسوب المستوية الى الصرف الجيد وذلك للتخلص من ماء السطح وخاصة الأراضي السيئة النفاذية.

نظم الصرف Drainage systems

يتكون أي نظام صرف من نوعين أساسيين من المصاريف حسب الغرض من المصرف.

النوع الأول: هو المصارف الواقية وهي تعترض الماء المنساب أو المنحدر من الأراضي المرتفعة الى الأراضي المنخفضة. كما تستقبل المصارف الواقية أيضاً الماء الراشح من الترع أو المجاري المائية حيث يتسرب الماء تحت سطح التربة الى الأراضي المجاورة. لذلك توضع هذه المصارف على الحدود الفاصلة بين الأراضي المرتفعة والمنخفضة , وفي الأراضي المنحدرة في اتجاه متعامد مع اتجاه الانحدار, والى جوار الترع والأنهار . والى جوار الترع والأنهار . وبذلك تفي الأراضي المنخفضة والأراضي المجاورة للمجاري المائية من الماء الراشح الذي يؤدي الى رفع مستوى الماء الأرضي وزيادة تركيز الأملاح بالأراضي .

النوع الثاني: هو المصارف المستخلصة وهي تقوم بجمع المياه الزائدة من الأراضي المستوية أو ذات الانحدار البسيط ثم تخليص الأراضي من هذه المياه.

ويعتبر اختيار موقع المصارف من أهم النقاط الواجب مراعاتها عند تصميم أي نظام صرف ويجب مراعاة النقاط الآتية بصفة عامة عند تحديد شكل وحجم نظام الصرف.

1- يجب أن يكون موقع المصرف في طبقة جيدة النفاذية . حيث أن وجود المصرف في طبقة سيئة النفاذية يقلل من سرعة انسياب الماء اليه من الجوانب . وفي حالة عدم تجانس الأرض لا يجب التمسك بتخطيط هندسي لنظام المصارف بل يجب ملاحظة التغير في قوام الأرض واختيار المناطق الخشنة القوام لوضع المصارف فيها.

2- عند حدوث تغير كبير في قوام الأرض يفضل وضع مصرف عند الحد الفصل لهذا التغيير.

3- يعتمد عمق المصرف على مستوى ماء أرضي مسموح به في منتصف المسافة بين كل مصرفين. علماً بأنه ليس لا تساع المصرف وشكل مقطعة تأثير على سرعة رشح الماء اليه من الجوانب وانما يتوقف ذلك على عمق الصرف فقط.

4- يتحدد اتساع المصرف بناء على كمية الماء المنصرفة وسرعة جريان الماء المرغوبة في المصرف .

5- تتحدد المسافة بين كل مصرفين على اساس مدى سهولة سريان الماء خلال جسم الأرض والتي ترتبط بقوام وبناء الأرض . فكلما زادت سرعة  السريان زادت المسافة بين المصارف.

6- يتوقف انحدار قاع المصرف على حجم المصرف. فكلما كان المصرف كبيراً قل الانحدار المطلوب لضمان سرعة جريان مناسبة للماء به.

أنواع المصارف Kinds of drains 

وهناك نوعان رئيسيان من المصارف هما: المصارف المكشوفة والمصارف المغطاة. كما قد تستخدم أحياناً المصارف العمياء. والأخيرة عبارة عن قنوات قصيرة لا يقل عمقها عن 1.5 متر وعرضها عن متر واحد , تعمل لتجميع المياه الزائد بها قبل فقدها بالتبخر .

أولاً : المصارف المكشوفة Open Drains

وهي عبارة عن مجاري مائية مفتوحة تحفر في الأرض ويرشح اليها الماء الزائد في الأرض من الجوانب ثم ينحدر فيها الماء الى المصارف الأكبر منها الى أن تصل الى المصرف العمومي الذي بدوره يصب في البحر أو بحيرة أو نهر . ويمكن تلخيص مواصفات المصارف المكشوفة في الآتي:

1- عمق المصرف يتوقف على المحاصيل المنزرعة وأقصى ارتفاع مسموح به للماء الأرضي.

2- انحدار قاع المصرف يزداد كلما صغر المصرف فهو في المصارف الحقلية أكبر ما يمكن ويجب أن يكون الانحدار كافي لجريان الماء في المصرف بحيث لا يرتفع الماء به عن ثلث عمقه.

3- الميول الجانبية للمصرف تتوقف على قوام الأرض فهي في الأراضي الطينية حوالي 3 : 4وفي الأراضي الصفراء من 1/1 الى 3 : 4 وفي الأراضي الرملية من 2 : 1 الى 3 : 1 .

4- طول مصرف الحقل (أصغر المصارف) لا يزيد عن 100 متر.

5- البعد عن المصارف من 15-25 متر . في الأراضي الصفراء من 25 – 40 متر . في الأراضي الرملية من 40 – 60 متر.

6- قمع المصرف مصبه يجب أن يكون أعلى من عمق المصرف الأكبر بحوالي 5 – 10 سم على الأقل.

ومن مزايا المصارف المكشوفة:

1. لا تحتاج الى انحدار كبير.
2. سهولة اصلاحها وصيانتها.
3. كفاءتها في المصرف فعالية في الأراضي الملحية التي تحتاج الى غسيل.
4. تكاليف إنشائها رخيصة نسبياً.

ومن أهم عيوب المصارف المكشوفة:

1. تشغل مساحة كبيرة من الأرض.
2. كثرة التطهير وإزالة الحشائش.
3. تعطيل الآلات والمواشي.
4. تساعد على انتشار الحشائش وتكاثر البعوض.

ثانياً : المصارف المغطاة  Tile Drains

المصرف المغطى عبارة عن صف من البرابخ الفخار أو الاسمنتية طول كل منها حوالي قدم تمد تحت سطح الأرض على العمق المطلوب . ويجري ذلك خندق منحدر القاع بدرجة تكفي لجريان الماء في الأنابيب التي توضع على قاع الخندق وبحيث تكون أطرافها متصلة في خط مستقيم ثم يدرم الخندق من التربة بعد وضع طبقة من الحصى والزلط حول الوصلات بين البرابخ وبعضها (شكل 3-7) . والأنابيب (البرابخ) المستعملة لهذا الغرض يجب أن تكون مستقيمة مستديرة المقطع ملساء من الداخل ,  نهايتها منتظمة , خالية من التشققات . وعند إنشاء هذه المصارف يراعى زيادة الانحدار عنه في المصارف المكشوفة حتى تكون سرعة جريان الماء في المصرف المغطى كافية لعدم ترسيب أي حبيبات من التربة في داخلها . وكذلك تقلل المسافة بين كل مصرفين عنه في حالة المصارف المكشوفة . كما يفضل أن تكون المصارف المجمعة والمصارف الرئيسية من نوع المصارف المكشوفة خصوصاً في الأراضي الملحية.

وتتلخص مزايا المصارف المغطاة في الآتي :

1. توفير مساحة كبيرة من الأرض.
2. لا تحتاج الى تطهير.
3. لا تعطل سير الآلات والمواشي.
4. قلة انتشار الحشائش وتكاثر البعوض والقواقع.

ومن اهم عيوبها :

1. نفقات إنشائها مرتفعة.
2. تحتاج لانحدار كبير نسبياً.
3. في حالة انسدادها تحتاج الى خبرة ومجهود لإصلاحها.
4. يصعب معها غمر الأرض بالماء والتخلص من الماء السطحي.

المصدر

ماهر جورجي نسيم. 2008. الزراعة العضوية (اساسيات وتقنيات).